网络故障

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网络故障范文第1篇

关键词：网络故障；故障检测；故障定位；故障诊断；专家系统；数据挖掘；神经网络

中图分类号：TP393.06

随着计算机、通信以及互联网技术的飞速发展及应用，网络作为一种重要的工具，在军事、政治、经济和科研等诸多领域起着越来越重要的作用，已经成为社会生产和生活必不可少的一部分。与此同时，网络的规模和复杂性不断增大，一旦网络发生故障，如果不能在有效时间内对网络故障进行诊断与修复，将会造成巨大的损失，甚至严重威胁社会的安全与稳定，因此对网络故障诊断技术进行研究具有越来越重要的应用价值和现实意义。

1 网络故障诊断一般过程

通常来说，网络故障诊断是以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础，根据网络出现的故障现象，并使用专门的网管理和检测工具以获取告警信息进而对网络中出现的故障进行诊断、恢复以及预测的过程，一般可分为以下五个部分[1]：

（1）故障检测，即网络故障告警信息的获取。网络发生故障时，通过主动轮询或异步收集方式，对网络中的相关设备或服务的相关告警信息、设置和性能参数，状态信息等进行收集和分析，及时发现网络出现的故障及问题。

（2）故障定位，即定位故障源。对故障检测阶段收集的海量告警数据进行分析和处理，在网络中找出故障，为下一步的故障原因的诊断提供依据。

（3）故障原因的诊断，即查找故障产生的根源。根据故障定位的结果综合运用各种规则进行系统的推理，快速的找到故障产生的原因或者最可能的原因。

（4）故障修复。根据网络故障诊断结果修复网络故障，恢复网络的正常运行。

（5）故障预测，即根据先验知识和监测数据预测网络可能发生的故障。

其中故障检测，故障定位，故障原因诊断是必不可少的三个步骤，下面将重点对上述三个步骤进行详细的介绍。

2 网络故障检测

通常计算机网络通过以下两种方式收集信息，通过分析收集到的信息来检测故障[2]。

（1）Trap机制。在网络中每一个被管设备中都要运行一个程序以便和管理站中的管理程序进行通信。

（2）主动轮询。网络中发生故障的被管设备或服务主动向网络管理系统发出告警信息，能够及时发现网络中的故障，网络管理系统还需通过主动轮询这种方式了解与网络性能密切相关的信息，并对这些影响网络性能信息设置阈值，来判断网络性能，超过设定阈值也会触发事件。

3 网络故障定位

网络系统中，一般通过监测被管设备或服务等各种方法获取大量原始告警数据或历史积累信息，这些数据往往由于通信系统的复杂性、网络结构异构性、噪声、外界因素、因果关系等原因而具有相当大的不确定性和不精确性，导致故障症状和故障原因都存在非线性映射关系，需要利用关联技术对数据进行处理和分析才有效的进行故障定位[3]，目前常用的故障定位技术主要有下面几种：

3.1 基于人工智能的故障定位技术

3.1.1 基于规则的推理技术

基于规则的推理（Rule-based Reason，RBR）是最简单的关联技术，已被用于多种构架。一般而言，基于规则的系统由三个组成部分组成，如图1所示。

（1）推理引擎，主要提供解决问题所需要的策略。

（2）知识库，提供和定义与问题相关的规则和专家知识。

（3）工作内存，主要提供解决问题所需要的数据。

在基于规则的推理的网络故障定位系统中，知识库充当一个专家的角色，利用从人类专家获取专家积累的经验和知识，这些知识主要包括对网络问题的定义以及当某一特定问题发生时，网络故障定位系统需要执行的操作。工作内存主要是利用具体的网络协议对网络中的被管设备或服务进行监测，得到有关被管设备或服务的各种信息。在对网络故障进行定位时，推理引擎与知识库共同合作，将监测得到的网络中被管设备或服务的状态信息与知识库中定义好的条件部分进行比对，根据条件满足与否，来进行网络故障的定位。

基于规则的网络故障定位系统，由于无需对专家系统的具体结构和操作细节进行深入了解，从而具有结构简单等诸多优点，并且实现起来比较简单，非常适用于小型系统。但是基于规则的网络故障定位系统在匹配规则时，需要网络状态与知识库中的规则条件精确匹配，否则将推出整个推理过程，无法定位故障，并且规则存在不易维护性和指数增长性，所有这些缺点决定了基于规则的网络故障定位系统不适用大型系统。

3.1.2 基于模型的推理技术

基于模型的推理（Model-based Reason，MBR）是建立在面向对象上的基础之上，利用现有的专家经验和知识，将具体的目标系统中的实体都模型化诊断对象，并且明确地表现出现实目标系统中对象之间存在的各种关联关系，再根据系统模型对具体的目标系统的行为进行推测。由于通常情况下，具体的目标系统与理想的系统模型之间存在差异性，因此基于模型的推理的专家系统需要对推测的行为和目标系统的实际行为进行不一致诊断，以确定具体目标系统中的故障根源。

为了更好地说明基于模型的推理专家系统的工作流程，文献[4]使用一个物理模型和对应的对等模型分别如图2、3所示的网络系统。网络系统按一定的周期，有规律的向图2中的被管设备发送ping命令以监测网络系统中的被管设备是否运行正常。管理系统和被管设备之间通过一个模型对象实现彼此之间的相互通信，具体来说，如图2所示，系统中的集线器模型向被管设备集线器发送ping命令，路由器模型则向被管设备路由器发送ping命令。当目标网络发生故障时，如果故障发生在集线器1，则集线器1模型可以将其发现并且识别出来，如果集线器1模型连续3次向被管设备集线器1发送ping命令，在3次响应超时以后，集线器模型1根据现有的网络现象推测被管设备集线器1有可能发生故障，或者说目标系统中的故障位于集线器1。集线器1模型则会在确定故障并正式发送告警信息之前，集线器1模型将分析自身与图2中其他被管设备的模型之间的关系以此来确定其是否应该询问网络中路由器模型，如网络中的路由器模型返回的是相应的被管路由器设备工作处于正常状态，则集线器1触发警报。

3.1.3 基于范例的推理技术

基于范例的推理（Case-based Reason，CBR）故障定位技术与前面的基于规则推理技术和基于模型推理技术相比具有很大的差异性，主要因为基于范例的推理技术的思想源于人类现实生活，主要根据过去积累的实际经验或经历，利用类比的推理方法对现有的新问题做出相似的解答，然后根据新问题与旧问题之间的差异对解答进行修改从而得到新问题的完全解答。基于范例推理的网络故障定位技术主要由四个部分组成，检索 （Retrieve）、复用（Reuse）、修正（Revise）、保存（Retain），简称4R过程。

基于范例推理的故障定位技术与基于规则推理的故障定位技术相比，由于在基于范例推理的故障定位技术中检索只是基于对案例的部分匹配，而基于规则推理的故障定位技术则是完全匹配，因此基于范例推理的故障定位技术对网络配置变化的适应度更好，更适用于问题的总体解决方案。

3.2 模型遍历技术

模型遍历技术（Model traversing techniques）是一种构建网络故障传播模型的方法，该方法在构建故障传播模型时，主要根据网络在运行时各种被管对象之间的相互关系，并且按照从引起事件的被管对象开始的顺序进行构建。该方法主要适用于网络中被管对象之间的相互关系类似于图形，并且一般情况下较容易获取的情况，并且在系统配置变化较频繁时该方法的鲁棒性很好。模型遍历技术主要具有两大特点，事件驱动和事件关联，所谓事件驱动是指在一个故障症状报告到来之前，系统一直处于等待故障症状状态；事件关联则是确定两个故障症状是否来源同一个事件源。

一般情况下，模型遍历技术需要在其事件报告中明确标识网络系统中故障的征兆类型、征兆目标等相关信息，如果网络系统中出现故障征兆，且不妨用si来表示该故障征兆，当si的目标和si来源相同，则说明si是一个次要征兆也就说明某些告警信息可以被忽略。模型遍历技术的整个处理可分为以下3步：

（1）首先，对网络中的每个事件，依据网络在运行时各种被管对象之间的相互关系对其构建一个和事件源相关的对象图。

（2）当给定的两个事件的对象图相交时，此时说明两个图至少包含同一个对象，则认为这两个对象图的事件源是关联的。

（3）当给定三个故障症状si，sj，sk，其中si，sj相互关联，sj，sk相互关联，则根据故障症状的传递性可知si是一个次要的故障症状。

4 网络故障原因诊断

（1）基于信号处理方法。该方法主要是依据信号模型，直接对网络系统中的可测信号进行分析与处理，并通过提取可测信号的频率等特征值，对网络中存在的故障原因进行诊断。

（2）基于解析模型的方法。基于解析模型的方法主要依据数学模型和数学方法来进行故障原因的诊断，在诊断时需要建立对象的精确数学模型。

（3）基于知识检测的方法。与基于解析模型方法相比，此方法最大的特点在于其并不需要对象的精确数学模型就可以对网络中的故障原因进行诊断。

下面主要介绍几种目前国内外研究学者研究比较多的基于知识检测的方法，基于专家系统故障原因诊断方法和基于模糊理论故障原因诊断方法以及基于BP神经网络故障原因检测方法。

4.1 基于专家系统故障原因诊断方法

基于专家系统故障原因诊断系统主要是利用人类专家的经验和历史积累诊断数据，使用一定的方法将其转化为系统能够识别的规则存在专家系统的知识库中。当网络中出现故障时，诊断系统利用专家系统知识库中的规则，对发生故障网络中的被管对象的各项性能参数进行处理与分析以正确的确定网络故障发生的具体原因[5]。组成由人机接口、推理机、知识库等六部分组成：

目前，国内外学者公认的专家系统瓶颈是知识获取问题，因为专家系统在诊断过程中主要依赖于从人类专家领域内获取的知识、经验和以往诊断数据，而这些获取起来途径有限，操作起来具有一定的局限性和复杂性。另外，专家系统在实时性和学习能力等方面也存在一定的局限性，因此目前通常将专家系统同其他方法相结合以提高专家系统在这些方面存在的局限性和不足。

4.2 模糊故障诊断方法

很多时候，网络中的故障与系统得到的网络现象之间存在非线性的映射关系，这种非线性的映射关系很难用确定的数学公式或者模型来刻画，相应的在故障原因诊断时，很难给出故障的精确原因。相反，只能给出故障发生的可能原因。对于这种存在一定模糊性的问题，可以使用模糊逻辑来解决。

目前使用的比较多的是向量识别法，其诊断过程可分为以下3步：

首先，需要根据网络中的故障与表征网络故障的数据，建立二者之间的关系，通常用关系矩阵R来表示。

其次，对需要诊断的目标网络系统（对象）进行状态检测，提取相关的特征参数以构建特征向量矩阵X。

最后，根据模糊理论和矩阵理论，求解前面两步构建的关系矩阵方程Y=X・R，得到关系矩阵方程的解Y，再根据隶属度等原则，对目标网络系统的故障向量Y进行处理，得到故障的原因。

从上述诊断过程可知，在模糊故障诊断中，正确的进行故障原因诊断的前提是建立关系矩阵R、隶属函数、特征值向量X，而这些矩阵、函数、向量的建立是人为构造而成，难免具有一定的主观性，并且由于该模糊诊断方法对特征元素的选取也有一定的要求，所以两者若处理不当，会导致该方法的诊断结果精度严重下降甚至完全错误。

4.3 BP神经网络诊断方法

由于人工神经网络的这些特性以及网络中故障与征兆之间有可能存在的非线性映射关系，使得人工神经网络在网络故障诊断中大有用武之地。目前，人工神经网络已经大量应用在网络故障诊断领域。BP神经网络是常用的人工神经网络模型[6]。

BP神经网络故障诊断分为训练和诊断两个阶段：

（1）训练阶段。BP神经网络对样本进行训练，以选定网络结构和规模，确定网络总层数、各层神经元数。借助BP学习算法，将原始网络收集到的故障样本的特征参数作为BP神经网络输入样本集，以与之对应的网络故障原因编码为BP神经网络的输出，以此对BP神经网络进行训练。

（2）故障诊断阶段。主要对待检测对象的故障样本进行特征提取和归一化处理，然后输入到BP神经网络进行诊断输出诊断结果，整个过程分为以下4个步骤：1）故障样本集预处理。2）BP网络结构设计。3）训练BP神经网络。4）故障诊断。

5 结束语

本文对网络故障的概念以及基本过程进行了概述，重点对当前网络故障中的故障检测、故障定位、故障诊断的关键技术及方法进行了研究和总结归纳，对开展网络故障诊断技术研究具有一定的指导意义。

参考文献：

[1]王成等.网络故障诊断技术研究[J].科技信息，2011（11）.

[2]陈琳.一种网络环境中的故障诊断模型[J].北京航空航天大学学报，2004（11）.

[3]张燕.网络故障诊断关键技术[J].电脑知识与技术，2009（31）.

[4]李千目.战略互联网智能诊断技术研究[D].南京理工大学，2005.

[5]吴晓知，李兴明.网络故障管理专家系统中知识库的构造[J].微计算机信息，2008（06）.

[6]戚涌，刘凤玉.基于BP神经网络的网络智能诊断系统[J].微电子学与计算机，2004（10）.

网络故障范文第2篇

一、局域网中出现的故障

1.故障：在局域网中，某一台机器不能访问其他机器，也不能访问网上邻居。但是其他同在这个局域网中的机器却没有出现这种情况。

解决方法：首先要检查该机器的操作系统是否仍然工作正常；其次要检查机器的网络配置是否出现问题；然后是检查机器的网卡是否运行正常；如果以上情况都没有发生的话，就要仔细查看机器网卡的设置是否与其他资源冲突了，或者看看网线是否断开、网线的接头是否出问题了。

2.故障：局域网的几个网段中，有一个网段的所有机器都不能连接上互联网。但是其他网段正常。

解决方法：检查网段之间的干线是否出现问题，是接触不良还是已经断裂了；然后需要对服务器中这个网段的设置进行检查和修改。

3.故障：局域网中的某台机器不能连接上互联网，但是能访问服务器。

解决方法：首先应该检查该机器的TCP/IP协议的设置，如果不是这里的问题，则需要检查机器中的IE浏览器的设置。

发现不能连接互联网，一定要检查网络设置

4.故障：局域网中的所有机器都不能连接上互联网。

解决方法：首先要查看服务器系统的工作是否正常，有没有掉线。然后要检查调制解调器工作是否正常；局端工作是否正常。

5.故障：局域网中除了服务器以外，其他的机器都不能连接上互联网。

解决方法：检查服务器与交换机之间连接的网络部分是否出现异常，包括网卡、网线、接头、网络配置等等。然后要检查服务器上上网的软件是否正常启动运行，设置是否正常。

二、家用机连网时出现的故障

1.故障：拨号上网的时候，调制解调器听不到拨号的声音，并且连接不上互联网。

解决方法：首先检查家里的电话线是否正在使用中，然后检查调制解调器的服务器连接有没有出现异常。剩下的小细节包括：拨号网络配置有没有出错；调制解调器的配置是否错误等方面也要检查。

2.故障：操作系统检测不到调制解调器已经连接上。

解决方法：最好的方法就是重新安装一次调制解调器，并要注意通讯端口有没有连接错误。

3.故障：连接互联网时速度特别的慢。

解决方法：首先要检查是不是调制解调器的毛病，如果是的话要对调制解调器进行优化来提高连接速度，或者是修改机器上的注册表，甚至可以将“拨号网络”中的端口连接速度改成最大值来提高连接速度。

有时候要注意一下防火墙的设置，看是不是自己一不小心把自己给捆绑了

三、用户上网过程中出现的故障

1.故障：用户在浏览网站的时候发现网页的刷新速度非常慢。

解决方法：主要原因应该是网络的主线路比较拥挤，导致网络速度变慢。有可能是因为浏览该网站的用户较多，也有可能是用户的调制解调器设置出现问题。

2.故障：用户可以正常上网，但是会出现网络经常中断的情况。

网络故障范文第3篇

关键词：气象业务;网络;故障诊断;故障排除

随着越来越多的先进技术和服务引入到气象业务网络中,网络管理和维护工作变得越来越复杂。局域网在气象系统广泛应用中，常遇到各种故障，正式运行的网络一旦出了问题,需要及时进行检测和诊断,尽快定位并排除故障。

下面介绍一下网络故障的诊断和排除方法。

一、主要的故障种类

根据网络故障的性质把网络故障分为物理故障与逻辑故障，也可根据网络故障的对象把网络故障分为路由故障和主机故障。

1.1物理故障

物理故障即硬件连接故障，指的是设备或线路损坏、插头松动、线路受到严重电磁干扰等情况。网卡没有连接到主板上,网卡的电源灯和数据灯都不亮,设备管理器中检测不到网卡。网线没有连接好,网卡已经驱动,协议也添加,但仍然不能上网,观察网卡硬件连接,网卡只有一个灯亮,不闪烁。

如两个路由器Router直接连接，这时应该让一台路由器的出口连接另一台路由器的入口，而这台路由器的入口连接另一路由器的出口才行。当然，集线器C6D、交换机、多路复用器也必须连接正确，否则也会导致网络中断。还有一些网络连接故障比较隐蔽，要诊断它只有靠经验。

1.2逻辑故障

逻辑故障中最常见的情况就是配置错误，指因为网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。配置错误可能是路由器端口参数设定有误，或路由器路由配置错误以至于路由循环或找不到远端地址，或者是路由掩码设置错误等。逻辑故障的另一类就是一些重要进程或端口关闭及系统的负载过高。如线路中断，没有流量，用ping发现线路端口不通，检查发现该端口处于down的状态，说明该端口已经关闭，导致故障。

1.3路由器故障

线路故障中很多情况都涉及到路由器，也可以把一些线路故障归结为路由器故障。检测这种故障，需要利用MIB变量浏览器，用它收集路由器的路由表、端口流量数据、计费数据、路由器CPU的温度、负载以及路由器的内存余量等数据，通常情况下网络管理系统有专门的管理进程，不断地检测路由器的关键数据，并及时给出报警。

1.4主机故障

主机故障常见的现象就是主机的配置不当。如主机配置的IP地址与其它主机冲突，或IP地址根本就不在子网范围内，由此导致主机无法连通。主机的另一故障就是安全故障。主机没有控制其上的finger、RPC、rlogin等多余服务。而攻击者可以通过这些多余进程的正常服务或bug攻击该主机，甚至得到Administractor的权限等。

二、故障的检测和诊断

大多计算机用Windows操作系统,Windows提供了一些命令行检测工具，这些工具是网络诊断中常用的,而且一般的问题大都可以通过这些命令诊断出来。如果对这些命令很熟悉,在网络出故障时就会运用自如。

2.1用连接故障诊断工具Ping网络诊断

输入命令:ping172.18.82.201(172.18.82.201为本机地址),显示:Pinging172.18.82.201with32bytesofdata:Replyfrom172.18.82.201:bytes=32time=10msTTL=128有"time="的内容,表明可以ping通,网络协议TCP/IP协议正常。执行ping命令后得到信息:Pinging172.18.82.201with32bytesofdata:Requesttimedout.表示不可以ping通,或者是tcp/ip协议可能有问题,或者是计算机到交换机间的硬件连接存在问题。

测试数据传输丢包,输入Pingstatisticsfor172.18.72.56,显示:Packets:Sent=4,Received=2,Lost=2(50%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=177ms,Maximum=182ms,Average=89ms信息表示发送了4个数据包,回送收到2个,丢失2个,丢失率为50%。发送数据包最快回送时间177ms,最慢回送时间182ms,平均89ms。如可以ping通自己,也可以ping通邻居或能看到其他机器,表明本地设置正确。网关可以通过软件实现协议转换操作,能起到与硬件类似的作用。ping网关地址,例如ping172.18.82.17-t,就可以查看与网关是否连通。

2.2pathping命令

pathping用于跟踪数据包到达目标所采取的路由,并显示路径中每个路由器的数据包损失信息,也可以用于解决服务质量连通性问题。是一个比tracert更为有用的工具。它将ping和tracert命令的功能和这2个工具所不提供的其他信息结合起来。由于该命令显示数据包在任何给定路由器或链路上丢失的程度,因此可以很容易地确定可能导致网络问题的路由或链路。不过WIN9X/Me、WindowsNT不提供此命令。命令格式是:pathpingtargetname,比如c:\>pathping172·19·3·1,

Computingstatisticsfor75seconds···

SourcetoHereThisNode/Link

HopRTTLost/Sent=PctLost/Sent=PctAddress

0jishu-sun[172·19·1·242]0/100=0%|

10ms0/100=0%0/100=0%172·19·1·20/100=0%|

25ms1/100=0%1/100=0%172·19·6·20/100=0%|

34ms0/100=0%0/100=0%172·19·3·1

Tracecomplete·

可以看出,它先提供给我们查看路由的结果,然后等待75s(此时间根据跃点数变化)最后显示测试结果。第3列是源到当前的丢包数。第4列是指明线路和路由器丢包情况,最右边的栏中标记为"|",表明沿线路转发丢失的数据包,该丢失表明链阻塞;最右边栏中为IP地址的,表明该路由器的丢失率,可能是由于路由器CPU超负荷所致。如果某一处丢包严重,则应采取必要的措失,以提高通信质量。

三、故障排除的解决方案

不系统的故障诊断与排除方法将导致在网络故障现象相互依赖和偶然性的迷宫中浪费时间。系统的网络故障排除方法的总体思路是系统地将产生故障可能的原因所构成的1个大集合缩减成1个小的子集或者直接确定故障起因。

3.1网络适配卡中断与其他硬件资源冲突

在"系统"的"设备管理器"查找旁边出现感叹号的有黄圈的网络适配器项目,找到项目网络适配器可能与其它设备使用同样的资源设置。双击网络适配器项目,在网络适配器"资源"中更改网络适配器的中断和I/O地址,避免与其它硬件冲突。用即插即用的网络适配卡,可使用制造商提供的安装盘将即插即用型改为跳线型,设置网络适配卡的中断和I/O地址。

3.2在"网上邻居"中没有显示网络中的其它计算机

打开"网上邻居"时,将显示你的计算机,如果计算机所在的工作组设置不正确,打开"网上邻居"时看不到所需的计算机。在"网络"的"标识"更改工作组的设置。

确认计算机是否安装了必要的网络组件,如果没有安装正确的网络客户、适配器和协议组件,将不能与网络通信。在"网络"的"配置"中可看已安装的网络组件。确认所安装的网络客户软件和协议是否适合所连接的网络。局域网中尽量采用TCP/IP和NETBEUI协议,或者只用NETBEUI协议。

参考文献

网络故障范文第4篇

关键词：网络互联网路由器故障诊断

一．引言

世纪之交，全球因特网高速发展。抓住机遇，迎接挑战，我国的网络建设方兴未艾。政府上网工程拉开序幕，网络建设的新已经到来。网络诊断是管好、用好网络，使网络发挥最大作用的重要技术工作之一。本文首先简单介绍网络及路由器的基本概念，简述分层诊断技术，结合讨论路由器各种接口的诊断，综述互联网络连通性故障的排除。

二．网络与路由器概述

网络诊断是一门综合性技术，涉及网络技术的方方面面。为方便下面的讨论，首先简单回顾一下网络和路由器的基本概念。

1．计算机网络是由计算机集合加通信设施组成的系统，即利用各种通信手段，把地理上分散的计算机连在一起，达到相互通信而且共享软件、硬件和数据等资源的系统。计算机网络按其计算机分布范围通常被分为局域网和广域网。局域网覆盖地理范围较小，一般在数米到数十公里之间。广域网覆盖地理范围较大，如校园、城市之间、乃至全球。计算机网络的发展，导致网络之间各种形式的连接。采用统一协议实现不同网络的互连，使互联网络很容易得到扩展。因特网就是用这种方式完成网络之间联结的网络。因特网采用TCP/IP协议作为通信协议，将世界范围内计算机网络连接在一起，成为当今世界最大的和最流行的国际性网络。

2.为了完成计算机间的通信，把每部计算机互连的功能划分成定义明确的层次，规定了同层进程通信的协议及相邻层之间的接口和服务，将这些层、同层进程通信的协议及相邻层之间的接口统称为网络体系结构。国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互连参考模型（OSI）是当代计算机网络技术体系的核心。该模型将网络功能划分为7个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

3.TCP/IP即传输控制协议和网间互联协议是一组网络协议。TCP/IP起源于美国ARPANET网，发展至今已成为因特网使用的标准通信协议。使用TCP/IP能够使采用不同操作系统的计算机以有序的方式交换数据。

4.路由器是一种网络设备，是用于网络连接、执行路由选择任务的专用计算机。路由器工作于网络层，对信包转发，并具有过滤功能。路由器能够将使用不同技术的两个网络互连起来，能够在多种类型的网络之间（局域网或广域网）建立网络连接。它将处在七层模型中的网络层的信息，根据最快、最直接的路由原理从一个网络的网络层传输到另一个网络的网络层，以达到最佳路由选择。同时在内部使用高档微处理器，用高速的内部总线连接适合各种网络协议的接口卡。并具有多种网管功能，能监视与路由器相连接的一些网络设备和它们的配置运行情况。

5.CISCO路由器是目前网络建设中使用最多的一种路由器，有多种档次、多种系列，目前常用的当属2500系列，本文以2500系列为例讨论。2500系列路由器是固定接口的多协议路由器，支持CISCOIOS全部功能。根据特定的协议环境分为以下四种类型：固定配置的路由器（2501）、带HUB口的路由器（2507）、摸块化的路由器（2514）和访问服务器（2511）。它们结构简单、操作方便、易于配置和管理，是一种用于小规模局域网和广域网网络层中继的路由设备。

6．CISCOIOS是CISCO所特有的互连网操作系统，所有的CISCO产品都运行IOS，IOS将它们无缝连接在一起协同工作。给用户提供一个可支持任意硬件界面、任意链路层、网络层协议的可扩展的开放型网络。IOS支持众多的协议，包括各种网络通信协议和路由协议等。CISCOIOS已成为工业界网际网互联的事实标准。CISCOIOS提供几种不同的操作模式，每一种模式提供一组相关的命令集、不同的操作权限和操作功能。基于安全目的，CISCO用户界面中有两级访问权限：用户级和特权级。第一级访问允许查看路由状态，叫做用户EXEC模式，又称为查看模式；第二级访问允许查看路由器配置、修改配置和运行调试命令，叫做特权EXEC模式，又称为配置模式。在特权级中，按不同的配置内容，可进入不同的配置模式，如全球配置模式、接口配置模式、线配置模式等。

三．网络故障诊断概述

网络故障诊断应该实现三方面的目的：确定网络的故障点，恢复网络的正常运行；发现网络规划和配置中欠佳之处，改善和优化网络的性能；观察网络的运行状况，及时预测网络通信质量。

网络故障诊断以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础。从故障现象出发，以网络诊断工具为手段获取诊断信息，确定网络故障点，查找问题的根源，排除故障，恢复网络正常运行。

网络故障通常有以下几种可能：物理层中物理设备相互连接失败或者硬件及线路本身的问题；数据链路层的网络设备的接口配置问题；网络层网络协议配置或操作错误；传输层的设备性能或通信拥塞问题；上三层CISCOIOS或网络应用程序错误。诊断网络故障的过程应该沿着OSI七层模型从物理层开始向上进行。首先检查物理层，然后检查数据链路层，以此类推，设法确定通信失败的故障点，直到系统通信正常为止。

网络诊断可以使用包括局域网或广域网分析仪在内的多种工具：路由器诊断命令；网络管理工具和其它故障诊断工具。CISCO提供的工具足以胜任排除绝大多数网络故障。查看路由表，是解决网络故障开始的好地方。ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是获取故障诊断有用信息的网络工具。我们通常使用一个或多个命令收集相应的信息，在给定情况下，确定使用什么命令获取所需要的信息。譬如，通过IP协议来测定设备是否可达到的常用方法是使用ping命令。ping从源点向目标发出ICMP信息包，如果成功的话，返回的ping信息包就证实从源点到目标之间所有物理层、数据链路层和网罗层的功能都运行正常。如何在互联网络运行后了解它的信息，了解网络是否正常运行，监视和了解网络在正常条件下运行细节，了解出现故障的情况。监视那些内容呢？利用showinterface命令可以非常容易地获得待检查的每个接口的信息。另外showbuffer命令提供定期显示缓冲区大小、用途及使用状况等。Showproc命令和showprocmem命令可用于跟踪处理器和内存的使用情况，可以定期收集这些数据，在故障出现时，用于诊断参考。

网络故障以某种症状表现出来，故障症状包括一般性的（象用户不能接入某个服务器）和较特殊的（如路由器不在路由表中）。对每一个症状使用特定的故障诊断工具和方法都能查找出一个或多个故障原因。一般故障排除模式如下：第一步，当分析网络故障时，首先要清楚故障现象。应该详细说明故障的症侯和潜在的原因。为此，要确定故障的具体现象，然后确定造成这种故障现象的原因的类型。例如，主机不响应客户请求服务。可能的故障原因是主机配置问题、接口卡故障或路由器配置命令丢失等。第二步，收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。向用户、网络管理员、管理者和其他关键人物提一些和故障有关的问题。广泛的从网络管理系统、协议分析跟踪、路由器诊断命令的输出报告或软件说明书中收集有用的信息。第三步，根据收集到的情况考虑可能的故障原因。可以根据有关情况排除某些故障原因。例如，根据某些资料可以排除硬件故障，把注意力放软件原因上。对于任何机会都应该设法减少可能的故障原因，以至于尽快的策划出有效的故障诊断计划。第四步，根据最后的可能的故障原因，建立一个诊断计划。开始仅用一个最可能的故障原因进行诊断活动，这样可以容易恢复到故障的原始状态。如果一次同时考虑一个以上的故障原因，试图返回故障原始状态就困难的多了。第五步，执行诊断计划，认真做好每一步测试和观察，直到故障症状消失。第六步，每改变一个参数都要确认其结果。分析结果确定问题是否解决，如果没有解决，继续下去，直到解决。

四．网络故障分层诊断技术

1．物理层及其诊断

物理层是OSI分层结构体系中最基础的一层，它建立在通信媒体的基础上，实现系统和通信媒体的物理接口，为数据链路实体之间进行透明传输，为建立、保持和拆除计算机和网络之间的物理连接提供服务。

物理层的故障主要表现在设备的物理连接方式是否恰当；连接电缆是否正确；MODEM、CSU/DSU等设备的配置及操作是否正确。

确定路由器端口物理连接是否完好的最佳方法是使用showinterface命令，检查每个端口的状态，解释屏幕输出信息，查看端口状态、协议建立状态和EIA状态。

2．数据链路层及其诊断

数据链路层的主要任务是使网络层无须了解物理层的特征而获得可靠的传输。数据链路层为通过链路层的数据进行打包和解包、差错检测和一定的校正能力，并协调共享介质。在数据链路层交换数据之前，协议关注的是形成帧和同步设备。

查找和排除数据链路层的故障，需要查看路由器的配置，检查连接端口的共享同一数据链路层的封装情况。每对接口要和与其通信的其他设备有相同的封装。通过查看路由器的配置检查其封装，或者使用show命令查看相应接口的封装情况。

3．网络层及其诊断

网络层提供建立、保持和释放网络层连接的手段，包括路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障恢复等。

排除网络层故障的基本方法是：沿着从源到目标的路径，查看路由器路由表，同时检查路由器接口的IP地址。如果路由没有在路由表中出现，应该通过检查来确定是否已经输入适当的静态路由、默认路由或者动态路由。然后手工配置一些丢失的路由，或者排除一些动态路由选择过程的故障，包括RIP或者IGRP路由协议出现的故障。例如，对于IGRP路由选择信息只在同一自治系统号（AS）的系统之间交换数据，查看路由器配置的自治系统号的匹配情况。

五．路由器接口故障排除

1．串口故障排除

串口出现连通性问题时，为了排除串口故障，一般是从showinterfaceserial命令开始，分析它的屏幕输出报告内容，找出问题之所在。串口报告的开始提供了该接口状态和线路协议状态。接口和线路协议的可能组合有以下几种：1）串口运行、线路协议运行，这是完全的工作条件。该串口和线路协议已经初始化，并正在交换协议的存活信息。2）串口运行、线路协议关闭，这个显示说明路由器与提供载波检测信号的设备连接，表明载波信号出现在本地和远程的调制解调器之间，但没有正确交换连接两端的协议存活信息。可能的故障发生在路由器配置问题、调制解调器操作问题、租用线路干扰或远程路由器故障，数字式调制解调器的时钟问题，通过链路连接的两个串口不在同一子网上，都会出现这个报告。3)串口和线路协议都关闭，可能是电信部门的线路故障、电缆故障或者是调制解调器故障。4）串口管理性关闭和线路协议关闭，这种情况是在接口配置中输入了shutdown命令。通过输入noshutdown命令，打开管理性关闭。

接口和线路协议都运行的状况下，虽然串口链路的基本通信建立起来了，但仍然可能由于信息包丢失和信息包错误时会出现许多潜在的故障问题。正常通信时接口输入或输出信息包不应该丢失，或者丢失的量非常小，而且不会增加。如果信息包丢失有规律性增加，表明通过该接口传输的通信量超过接口所能处理的通信量。解决的办法是增加线路容量。查找其他原因发生的信息包丢失，查看showinterfaceserial命令的输出报告中的输入输出保持队列的状态。当发现保持队列中信息包数量达到了信息的最大允许值，可以增加保持队列设置的大小。

2．以太接口故障排除

以太接口的典型故障问题是：带宽的过分利用；碰撞冲突次数频繁；使用不兼容的幀类型。使用showinterfaceethernet命令可以查看该接口的吞吐量、碰橦冲突、信息包丢失、和幀类型的有关内容等。

1）通过查看接口的吞吐量可以检测网络的利用。如果网络广播信息包的百分比很高，网络性能开始下降。光纤网转换到以太网段的信息包可能会淹没以太口。互联网发生这种情况可以采用优化接口的措施，即在以太接口使用noiproute-cache命令，禁用快速转换，并且调整缓冲区和保持队列。

2）两个接口试图同时传输信息包到以太电缆上时，将发生碰橦。以太网要求冲突次数很少，不同的网络要求是不同的，一般情况发现冲突每秒有3、5次就应该查找冲突的原因了。碰橦冲突产生拥塞，碰橦冲突的原因通常是由于敷设的电缆过长、过分利用、或者“聋”节点。以太网络在物理设计和敷设电缆系统管理方面应有所考虑，超规范敷设电缆可能引起更多的冲突发生。

3）如果接口和线路协议报告运行状态，并且节点的物理连接都完好，可是不能通信。引起问题的原因也可能是两个节点使用了不兼容的幀类型。解决问题的办法是重新配置使用相同幀类型。如果要求使用不同幀类型的同一网络的两个设备互相通信，可以在路由器接口使用子接口，并为每个子接口指定不同的封装类型。

3．异步通信口故障排除

互连网络的运行中，异步通信口的任务是为用户提供可靠服务，但又是故障多发部位。主要的问题是，在通过异步链路传输基于LAN通信量时，将丢失的信息包的量降止最少。

异步通信口故障一般的外部因素是：拨号链路性能低劣；电话网交换机的连接质量问题；调制解调器的设置。检查链路两端使用的调制解调器：连接到远程PC机端口调制解调器的问题不太多，因为每次生成新的拨号时通常都初始化调制解调器，利用大多数通信程序都能在发出拨号命令之前发送适当的设置字符串；连接路由器端口的问题较多，这个调制解调器通常等待来自远程调制解调器的连接，连接之前，并不接收设置字符串。如果调制解调器丢失了它的设置，应采用一种方法来初始化远程调制解调器。简单的办法是使用可通过前面板配置的调制解调器，另一种方法是将调制解调器接到路由器的异步接口，建立反向telnet,发送设置命令配置调制解调器。

showinterfaceasync命令、showline命令是诊断异步通信口故障使用最多的工具。showinterfaceasync命令输出报告中，接口状态报告关闭的唯一的情况是接口没有设置封装类型。线路协议状态显示与串口线路协议显示相同。showline命令显示接口接收和传输速度设置以及EIA状态显示。showline命令可以认为是接口命令（showinterfaceasync）的扩展。showline命令输出的EIA信号及网络状态：

noCTSnoDSRDTRRTS：调制解调器未与异步接口连接。

CTSnoDSRDTRRTS：调制解调器与异步接口连接正常，但未连接远程调制解调器。

CTSDSRDTRRTS：远程调制解调器拨号进入并建立连接。

确定异步通信口故障一般可用下列步骤：检查电缆线路质量；检查调制解调器的参数设置；检查调制解调器的连接速度；检查rxspeed和txspeed是否与调制解调器的配置匹配；通过showinterfaceasync命令和showline命令查看端口的通信状况；从showline命令的报告检查EIA状态显示；检查接口封装；检查信息包丢失及缓冲区丢失情况。

网络故障范文第5篇

关键词：校园网；网络故障；故障排除；常用方法

中图分类号：TP393.18 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 20-0000-01

Common Method for Troubleshooting of the Campus Network

Zeng Xiaoliang

(JiangXi College of Foreign Studies,Nanchang330099,China)

Abstract:This article introduces the types of network fault and the causes of network fault,explains the commonly method network troubleshooting.

Keywords:Campus Network;Network failure;Troubleshooting;Common method

一、校园网网络故障分类

网络故障种类多样，分类方法也不尽相同。根据网络故障的性质可以分为物理故障和逻辑故障。

（一）物理故障。是指设备或线路损坏、插头松动等硬件情况。主要表现形式有：网卡、网线、信息插座、集线器、交换机、路由器、光纤接收器、电源等设备老化、损坏，网线与网卡、信息插座、集线器、交换机、路由器、光纤接收器接触不良以及设备断电等。

（二）逻辑故障。是指由于网络配置错误导致的网络异常或故障。常见的有路由器配置错误、交换机配置错误、防火墙设置错误、VLAN配置错误、ACL配置错误、IP地址设置错误、DNS设置错误、无线路由器配置错误、端口或服务关闭等。

二、校园网网络故障产生的原因

（一）用户使用不当引发的故障。

（二）因小动物或人为恶意的破坏线路引发的故障。

（三）设备损坏造成的故障。

（四）用户IP地址、DNS设置错误引起网络不通。

（五）路由设备配置错误引发的故障。

（六）感染病毒引起网络拥塞或中断。

三、校园网网络故障排除常用方法

（一）网络故障定位分析方法。网络管理员快速有效排除网络故障，需准确定位分析网络故障。常见的网络故障定位分析方法有：（1）分层分析。分层分析方法是按照OSI参考模型的分层结构顺序，采用自上而下或自下而上的方式进行检测和分析，逐步缩小网络故障点的范围，最终确定网络故障的位置和原因。例如，采用自下而上的方法，首先检测物理层的设备和连接线路是否发生了故障，然后沿着OSI模型逐层向上检测，直到找出故障原因。（2）分段定位分析。分段定位分析法是指以整个网络的拓扑图为参考，把网络划分成相互独立的几个组成部分或网段，分别进行检测。这种方法在检测通信线路故障时比较常见。在实际运用中，网络管理员通常采用“折半法”来确定分段的位置。（3）替换分析。替换分析法是指使用一个工作正常的设备来替换被怀疑为有问题的设备，或者将可能为故障源的设备加入到正常测试，并对替换后的结果进行分析、定位网络故障的方法。例如，当网络管理员怀疑光纤接收器损坏时，可以用一个好的光纤接收器替换被怀疑的光纤接收器，如果替换后故障被排除，表明网络管理员的判断正确。（4）比较分析。比较分析法是将故障网络系统设备的运行环境、配置和运行情况与正常网络系统相比较，分析差别之处，来定位网络故障的方法。例如，有用户投诉不能上网，首先查看同一办公室的其他用户能否上网，以及同一网段的其他用户能否上网。如果同一办公室的其他用户能上网，说明问题出在投诉用户的网卡或主机上。由于网络故障的实际情况比较复杂，一般综合运用多种分析方法。

（二）常用网络测试命令。常用网络测试命令可以测试网络端到端的连通性、协议配置参数、路由跟踪、端口状态、域名解析等。如：ipconfig、ping、tracert、arp、netstat、nslookup等。（1）ipconfig。Ipconfig用来显示TCP/IP协议的具体配置信息，该命令可以显示网络适配器的物理地址、主机的IP地址、子网掩码以及默认网关等，可以检查IP地址、子网掩码以及默认网关输入是否有误。还可以查看主机名、DNS服务器、节点类型等相关信息。其中网络适配器的物理地址在检测网络错误时非常有用。Ipconfig最常用的命令格式为：ipconfig/all。（2）ping。Ping用于测试网络连接状况以及数据包发送和接收状况，是网络测试最常用的命令。Ping向目标主机（地址）发送一个ICMP回送请求报文，要求目标主机收到请求后给予答复，从而判断网络的响应时间和本机是否能与目标主机（地址）通信。ping最常用的命令格式为：ping［IP地址］或［主机名］[-t]。（3）tracert。Tracert用来显示数据包到达目的主机所经过的路由，并显示到达每个节点的时间。Tracert命令功能同Ping类似，但它所获得的信息要比Ping命令详细得多，它把数据包所走过的全部路径、节点的IP以及花费的时间都显示出来。Tracert的命令格式为：tracert［IP地址］或［主机名］[-d][-h maximumhops][-j host_list][-w timeout]

（三）故障分析注意要点。网络故障的原因和现象种类繁多，在定义分析网络故障和排除故障时，应注意以下几点：（1）认清网络故障的真伪，这点尤其重要。在网络正常的情况下，因为有些用户自身不懂使用方法，或者没有某种权限，或者电脑故障，或者软件故障，而用户就说不能上网。（2）确定网络故障的范围，是全校网络系统问题，还是某个网段问题，还是个别用户问题。这样能更快更有效解决网络故障，防止在解决网络故障的同时，给校园网的其他用户带来故障。（3）分析故障的重现性，网络故障是偶尔发生，还是持续发生。

四、总结

校园网络在运行过程中，网络故障是不可避免的。要做好网络故障的分析和诊断，提高网络故障排除能力和速度。首先要掌握常用的网络故障排除方法，熟悉整个校园网的拓扑结构，熟悉各个路由设备、交换设备的配置情况。认真记录发现、诊断和排除故障的详细过程，形成正式的故障分析报告文档。这样能更快、更准确地定位和排除网络故障。

参考文献：

[1]胡维华.网络工程师教程[M].北京:高等教育出版社,2010,11